Ảnh hưởng của quá trình đối lưu đến thành phần đồng vị (δ18O và δD) của mưa và hơi nước trong vùng nhiệt đới: 2. Diễn giải vật lý của hiệu ứng lượng mưa

American Geophysical Union (AGU) - Tập 113 Số D19 - 2008
Camille Risi1, Sandrine Bony1, Françoise Vimeux2,3,4
1LMD - Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD ENS 24 Rue Lhomond 75231 Paris Cedex 05 - France)
2GLACCIOS - Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (LSCE. CEA Paris-Saclay. Orme des merisiers. 91190 Saint-Aubin. - France)
3GREATICE - Glaciers et ressources en eau d'altitude - Indicateurs climatiques et environnementaux (IRD MSE - BP 64501 - 34394 Montpellier - France)
4LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (Bât. 12, avenue de la Terrasse, F-91198 GIF-SUR-YVETTE CEDEX - France)

Tóm tắt

Trong vùng nhiệt đới, tỷ lệ đồng vị nặng của nước trong lượng mưa tỉ lệ nghịch với lượng mưa. Các quá trình vật lý nằm sau hiệu ứng lượng mưa này vẫn chưa được hiểu rõ và định lượng đầy đủ. Trong nghiên cứu này, các đồng vị bền của nước (H218O và HDO) đã được đưa vào một mô hình cột đơn bao gồm cả thông số đối lưu Emanuel. Chúng tôi điều tra các quá trình vật lý lien quan đến hiệu ứng lượng mưa và đề xuất một phương pháp luận để định lượng đóng góp tương đối của chúng. Chúng tôi tập trung vào các quá trình đối lưu, vì khuôn khổ lý tưởng của các mô hình cột đơn không cho phép chúng tôi xem xét ảnh hưởng của vận chuyển ngang quy mô lớn của khối không khí có chữ ký đồng vị khác nhau. Chúng tôi chỉ ra rằng hai loại quá trình chủ yếu giải thích hiệu ứng lượng mưa là: thứ nhất, tái bay hơi của mưa rơi và các trao đổi khuếch tán với hơi nước xung quanh; thứ hai, tái tuần hoàn hơi nước lớp dưới mây nuôi hệ thống đối lưu bằng các dòng đối lưu. Điều này làm nổi bật tầm quan trọng của việc thể hiện chi tiết các quá trình bay hơi mưa để mô phỏng chính xác thành phần đồng vị của lượng mưa trong vùng nhiệt đới. Sự biến đổi của thành phần đồng vị trên các khung thời gian khác nhau (từ vài ngày đến vài tháng) cũng được nghiên cứu bằng một minh hoạ một chiều của chiến dịch thực nghiệm Phản ứng Không khí - Đại dương kết hợp Toàn cầu Nhiệt đới (TOGA-COARE). Hiệu ứng lượng mưa được quan sát rõ nhất ở khoảng thời gian nội mùa hoặc dài hơn. Thời gian mà hoạt động đối lưu ảnh hưởng đáng kể đến thành phần đồng vị của lượng mưa liên quan đến thời gian lưu trú của nước trong các bể chứa khí quyển.

Từ khóa

#đồng vị hợp chất nước #hiệu ứng lượng mưa #đối lưu khí quyển #tái bay hơi #lớp dưới mây

Tài liệu tham khảo

10.1175/1520-0469(2001)058<3158:APOTCA>2.0.CO;2

10.1029/2008JD009942

10.1029/1999JD900182

10.1111/j.2153-3490.1964.tb00181.x

10.1175/1520-0469(1991)048<2313:ASFRCC>2.0.CO;2

10.1175/1520-0469(1999)056<1766:DAEOAC>2.0.CO;2

10.1029/2002GL014870

Hourdin F., 2006, The LMDZ general circulation model: Climate performance and sensitivity to parameterized physics with emphasis on tropical convection, Clim. Dyn., 19, 3445

10.1029/96GL00425

10.1029/2003JD004046

10.1029/2005JD006258

10.1029/JC084iC08p05029

10.1016/S0012-821X(03)00240-1

10.1175/1520-0442(2002)015<1609:AIISAS>2.0.CO;2

10.1029/GM078p0001

10.1029/JC080i009p01133

10.1029/2006JD008298

10.1002/1099-1417(200005)15:4<377::AID-JQS542>3.0.CO;2-L

10.1256/qj.04.176

10.1016/j.epsl.2005.09.031

10.1029/2001JD002038

10.1175/1520-0493(1989)117<1471:ITTACU>2.0.CO;2

10.1029/2003JD003477

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Geophysical Union (AGU)

Tập 113 Số D19

Thông tin tác giả